CN109214831A - 一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹及其构建方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹及其构建方法与应用。本发明所述的Hash指纹是经过采集植物地理位置信息和DNA特征编码信息、对特征信息进行数字标记、构建Hash指纹得到的。所述的方法是先将植物的地理位置信息（通过全球卫星定位系统获取）和DNA信息进行了单向Hash码（一个从明文到密文的不可逆的映射）并进行了存储和加密，该过程只有加密，没有解密，将任意长度的输入经过变化以后得到固定长度的输出。本发明的算法能够根据植物的位置信息和DNA信息的不同，提取植物的溯源特征信息，并进行Hash指纹识别，识别率高。

Description

一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹及其构建方法与 应用
技术领域
本发明属于植物信息获取、溯源和甄别技术领域，具体涉及一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹及其构建方法与应用。
背景技术
哈希表（Hash table，也叫散列表），是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构。也就是说，它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录，以加快查找的速度。这个映射函数叫做散列函数，存放记录的数组叫做散列表。地理信息和遥感系统通过地图规划位置。农业学家和地理研究都离不开图像，把图像及其分析结果保存起来对以后的研究有很大的帮助，通过图像检索系统，可以方便查找所需的地理图像信息。
但是针对茶叶、花卉、中药材等名贵珍稀物种而言，现有技术难以实现简洁高效的生成植物标签，进行植物的溯源和防伪甄别。因此，针对以上问题，有必要发明一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹及其构建方法与应用。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹，第二目的在于提供一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹的构建方法，第三目的在于提供一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹的应用。
本发明的第一目的是这样实现的，所述的Hash指纹是经过采集植物地理位置信息和DNA特征编码信息、对特征信息进行数字标记、构建Hash指纹得到的。
本发明的第二目的是这样实现的，包括以下步骤：
S1、采集植物的地理位置信息和DNA特征编码信息，进行特征信息的收集与提取，对特征信息进行数字标记，得到地理位置信息D1和DNA片段信息D2；
S2、根据D1、D2构建Hash指纹，即可。
本发明的第三目的是这样实现的，所述的基于位置信息与DNA信息的Hash指纹在植物物种溯源和/或防伪甄别领域的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明的算法能够根据植物的位置信息和DNA信息的不同，提取植物的溯源特征信息，并进行Hash指纹识别，识别率高。
2、本发明在茶叶、花卉、中药材等名贵珍惜物种的溯源和防伪甄别领域有广阔的市场空间和应用前景。
3、本发明将植物地理信息和DNA信息进行混合编码；而本发明的编码具有唯一性，这保证了最终生成的植物标签唯一性，并且，随着数据量的越来越庞大，任何标签信息始终不会产生冲突。本发明的编码具有单向性，任何人对该编码进行解密，试图还原出植物的位置信息和DNA信息是不可能的。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述的基于位置信息与DNA信息的Hash指纹，是经过采集植物地理位置信息和DNA特征编码信息、对特征信息进行数字标记、构建Hash指纹得到的。
本发明所述的基于位置信息与DNA信息的Hash指纹的构建方法，包括以下步骤：
S1、采集植物的地理位置信息和DNA特征编码信息，进行特征信息的收集与提取，对特征信息进行数字标记，得到地理位置信息D1和DNA片段信息D2；
S2、根据D1、D2构建Hash指纹，即可。
进一步的，步骤S1中所述的采集植物地理位置信息为通过全球卫星定位系统采集，具体为通过全球卫星定位系统获取三纬坐标信息和世界协调时间信息，上述特征信息组成一串数据生成32位-127位代码D1。
进一步的，所述的全球卫星定位系统为北斗、GPS、GLONASS、GALILEO中的一种或多种；所述的三纬为经度、纬度、高度；所述的D1可以使用Hash运算生成。
进一步的，步骤S1中所述的采集DNA特征编码信息具体为通过基因测序技术判断并提取特征DNA片段生成32位-127位代码D2，所述的D2¬¬可以使用Hash运算生成。
进一步的，步骤S2中所述的根据D1、D2构建Hash指纹的具体步骤为将D1、D2代码进行运算处理生成一个64位-128位代码D1&2，将D1&2通过Hash算法生成映射，即为Hash指纹。
进一步的，所述的Hash算法为MD5、SHA-1、SHA-2、SHA-256、SHA-512、SHA-3、RIPEMD-160中的任一种。
本发明所述的基于位置信息与DNA信息的Hash指纹在植物物种溯源和/或防伪甄别领域的应用。
进一步的，所述的应用具体为将待溯源和/或防伪甄别的植物的地理位置信息和DNA特征编码信息进行收集与提取，得到地理位置信息D1和DNA片段信息D2，将D1、D2进行加和，生成一串代码D1&2，将D1&2通过Hash算法进行运算，输出固定长度的数据D，作为D1&2的特征，即为该植物物种的Hash指纹，将该Hash指纹生成二维码或用其他存储介质作为溯源或防伪甄别的标记信息，即可。当该Hash指纹的初始数据D1、D2、D1&2，使用的Hash算法以及最终生成的Hash指纹被证明同时拥有，即可证明植物真实性以及原产地。
进一步的，所述的植物为茶叶、花卉、中药材中的一种或多种。
进一步的，所述的茶叶为古树普洱茶，所述的花卉为兰花，所述的中药材为多年生野生人参。
实施例1
一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹的构建方法，包括以下步骤：
S1、采集植物的地理位置信息和DNA特征编码信息，所述的地理位置信息通过全球卫星定位系统北斗采集，获取三纬坐标信息（经度、纬度、高度）和世界协调时间信息，上述特征信息组成一串数据通过Hash运算生成32位-127位代码D1（地理位置信息）；所述的DNA特征编码信息通过基因测序技术判断并采集，获取特征DNA片段，通过Hash运算生成32位-127位代码D2（DNA片段信息）；
S2、根据D1、D2构建Hash指纹，将D1、D2代码进行运算处理生成一个64位-128位代码D1&2，将D1&2通过Hash算法生成映射，即为Hash指纹。所述的Hash算法为MD5。
一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹在植物物种溯源和防伪甄别领域的应用，具体为将待溯源和/或防伪甄别的植物的地理位置信息和DNA特征编码信息进行收集与提取，得到地理位置信息D1和DNA片段信息D2，将D1、D2进行加和，生成一串代码D1&2，将D1&2通过Hash算法进行运算，输出固定长度的数据D，作为D1&2的特征，即为该植物物种的Hash指纹，将该Hash指纹生成二维码或用其他存储介质作为溯源或防伪甄别的标记信息，即可，当该Hash指纹的初始数据D1、D2、D1&2，使用的Hash算法以及最终生成的Hash指纹被证明同时拥有，即可证明该植物（或者其产品）的真实性以及原产地。所述的植物为古树普洱茶。
实施例2
一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹的构建方法，包括以下步骤：
S1、采集植物的地理位置信息和DNA特征编码信息，所述的地理位置信息通过全球卫星定位系统GPS采集，获取三纬坐标信息（经度、纬度、高度）和世界协调时间信息，上述特征信息组成一串数据通过Hash运算生成32位-127位代码D1（地理位置信息）；所述的DNA特征编码信息通过基因测序技术判断并采集，获取特征DNA片段，通过Hash运算生成32位-127位代码D2（DNA片段信息）；
S2、根据D1、D2构建Hash指纹，将D1、D2代码进行运算处理生成一个64位-128位代码D1&2，将D1&2通过Hash算法生成映射，即为Hash指纹。所述的Hash算法（运算）为SHA-1。
一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹在兰花溯源领域的应用，具体为将待溯源的兰花的地理位置信息和DNA特征编码信息进行收集与提取，得到地理位置信息D1和DNA片段信息D2，将D1、D2进行加和，生成一串代码D1&2，将D1&2通过Hash算法进行运算，输出固定长度的数据D，作为D1&2的特征，即为该兰花的Hash指纹，将该Hash指纹生成二维码或用其他存储介质作为溯源的标记信息，即可。当该Hash指纹的初始数据D1、D2、D1&2，使用的Hash算法以及最终生成的Hash指纹被证明同时拥有，即可证明兰花的真实性以及原产地。
实施例3
一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹的构建方法，包括以下步骤：
S1、采集植物的地理位置信息和DNA特征编码信息，所述的地理位置信息通过全球卫星定位GLONASS采集，获取三纬坐标信息（经度、纬度、高度）和世界协调时间信息，上述特征信息组成一串数据通过Hash运算生成32位-127位代码D1（地理位置信息）；所述的DNA特征编码信息通过基因测序技术判断并采集，获取特征DNA片段，通过Hash运算生成32位-127位代码D2（DNA片段信息）；
S2、根据D1、D2构建Hash指纹，将D1、D2代码进行运算处理生成一个64位-128位代码D1&2，将D1&2通过Hash算法生成映射，即为Hash指纹。所述的Hash算法（运算）为SHA-256。
一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹在多年生野生人参防伪甄别领域的应用，具体为将待防伪甄别的多年生野生人参的地理位置信息和DNA特征编码信息进行收集与提取，得到地理位置信息D1和DNA片段信息D2，将D1、D2进行加和，生成一串代码D1&2，将D1&2通过Hash算法进行运算，输出固定长度的数据D，作为D1&2的特征，即为该多年生野生人参的Hash指纹，将该Hash指纹生成二维码或用其他存储介质作为防伪甄别的标记信息，即可。当该Hash指纹的初始数据D1、D2、D1&2，使用的Hash算法以及最终生成的Hash指纹被证明同时拥有，即可证明该多年生野生人参的真实性以及原产地。
实施例4
一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹的构建方法，包括以下步骤：
S1、采集植物的地理位置信息和DNA特征编码信息，所述的地理位置信息通过全球卫星定位系统GALILEO采集，获取三纬坐标信息（经度、纬度、高度）和世界协调时间信息，上述特征信息组成一串数据通过Hash运算生成32位-127位代码D1（地理位置信息）；所述的DNA特征编码信息通过基因测序技术判断并采集，获取特征DNA片段，通过Hash运算生成32位-127位代码D2（DNA片段信息）；
S2、根据D1、D2构建Hash指纹，将D1、D2代码进行运算处理生成一个64位-128位代码D1&2，将D1&2通过Hash算法生成映射，即为Hash指纹。所述的Hash算法（运算）为RIPEMD-160。
一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹在珍稀茶叶溯源和防伪甄别领域的应用，具体为将待溯源和防伪甄别的植物的地理位置信息和DNA特征编码信息进行收集与提取，得到地理位置信息D1和DNA片段信息D2，将D1、D2进行加和，生成一串64位-128位代码D1&2，将代码D1&2进行Hash运算（加法、乘法和移位），输出另一段固定长度的数据D，作为D1&2的特征（指纹），该代码的最初明文（初始数据D1、D2和D1&2）、使用的Hash算法及最终生成的密文（Hash指纹）只有该生物物种的采集人（所有人）同时拥有，可以进行保密识别。将该Hash指纹生成二维码或用其他存储介质作为溯源或防伪甄别的标记信息，当该Hash指纹的初始数据D1、D2、D1&2，使用的Hash算法以及最终生成的Hash指纹被证明同时拥有，即可证明植物真实性以及原产地。
实施例5
某棵云南冰岛古树普洱茶树，先获取该茶树的地理位置信息D1，所述的地理位置信息通过全球卫星定位系统北斗采集，获取三纬坐标信息（经度、纬度、高度）和世界协调时间信息，上述特征信息组成一串数据通过Hash运算生成32位-127位代码D1（地理位置信息）；并对该茶树提取代表其古树特征的DNA信息片段D2，所述的DNA特征编码信息通过基因测序技术判断并采集，获取特征DNA片段，通过Hash运算生成32位-127位代码D2（DNA片段信息）；将D1、D2进行加和，生成一串代码D1&2，将D1&2进行Hash运算，生成Hash指纹DHash，将DHash生成二维码或用其他存储介质作为该古树茶树所产茶叶流通的防伪和溯源标记信息，不但可以防止该茶树的地址信息和DNA特征信息的明文外漏，又可以实现该茶树茶叶的真伪甄别和溯源。所述的Hash算法为SHA-512。

Claims (10)

1.一种基于位置信息与DNA信息的Hash指纹，其特征在于所述的Hash指纹是经过采集植物地理位置信息和DNA特征编码信息、对特征信息进行数字标记、构建Hash指纹得到的。
2.一种根据权利要求1所述的基于位置信息与DNA信息的Hash指纹的构建方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、采集植物的地理位置信息和DNA特征编码信息，进行特征信息的收集与提取，对特征信息进行数字标记，得到地理位置信息D1和DNA片段信息D2；
S2、根据D1、D2构建Hash指纹，即可。
3.根据权利要求2所述的基于位置信息与DNA信息的Hash指纹的构建方法，其特征在于步骤S1中所述的采集植物地理位置信息为通过全球卫星定位系统采集，具体为通过全球卫星定位系统获取三纬坐标信息和世界协调时间信息，上述特征信息组成一串数据生成32位-127位代码D1。
4.根据权利要求3所述的基于位置信息与DNA信息的Hash指纹的构建方法，其特征在于所述的全球卫星定位系统为北斗、GPS、GLONASS、GALILEO中的一种或多种；所述的三纬为经度、纬度、高度；所述的D1可以使用Hash运算生成。
5.根据权利要求2所述的基于位置信息与DNA信息的Hash指纹的构建方法，其特征在于步骤S1中所述的采集DNA特征编码信息具体为通过基因测序技术判断并提取特征DNA片段生成32位-127位代码D2，所述的D2可以使用Hash运算生成。
6.根据权利要求2所述的基于位置信息与DNA信息的Hash指纹的构建方法，其特征在于步骤S2中所述的根据D1、D2构建Hash指纹的具体步骤为将D1、D2代码进行运算处理生成一个64位-128位代码D1&2，将D1&2通过Hash算法生成映射，即为Hash指纹。
7.根据权利要求6所述的基于位置信息与DNA信息的Hash指纹的构建方法，其特征在于所述的Hash算法为MD5、SHA-1、SHA-2、SHA-256、SHA-512、SHA-3、RIPEMD-160中的任一种。
8.一种根据权利要求1所述的基于位置信息与DNA信息的Hash指纹在植物物种溯源和/或防伪甄别领域的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于所述的应用具体为将待溯源和/或防伪甄别的植物的地理位置信息和DNA特征编码信息进行收集与提取，得到地理位置信息D1和DNA片段信息D2，将D1、D2进行加和，生成一串代码D1&2，将D1&2通过Hash算法进行运算，输出固定长度的数据D，作为D1&2的特征，即为该植物物种的Hash指纹，将该Hash指纹生成二维码或用其他存储介质作为溯源或防伪甄别的标记信息，即可。
10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于所述的植物为茶叶、花卉、中药材中的一种或多种。
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